基于虚拟仪器的电液比例方向阀静动态特性综合CAT系统

首次采用压力传感器构成压差反馈闭环控制,解决了电液比例方向阀稳态流量特性测试时阀压降恒定问题,使其在测试过程中阀压降波动控制在国标规定的5%以内.采用虚拟仪器技术实现了对电液比例方向阀的静动态综合特性测试,主要包括静态特性的稳态流量特性、压力增益特性、负载流量特性、流量压降特性和动态特性的频率特性、阶跃响应特性,并给出了某电液比例方向阀各种特性的实测结果.     

煤层气发动机供气系统流量控制策略研究

研究煤层供气系统稳定性优化控制问题,为消除煤层气浓度扰动对煤层气发动机空燃比控制稳定性差,以及甲烷浓度传感器信号响应存在的滞后,提出了一种煤层气发动机供气系统流量控制方案.通过供气管道优化设计与甲烷浓度传感器合理布置,减小了甲烷传感器信号响应滞后带来的不利影响.通过建立煤层气发动机供气系统流量控制模型,并分别对增量式PID和模糊PID的煤层气发动机供气系统流量控制策略进行仿真.仿真结果表明,模糊PID控制策略控制性能更好,控制效果更理想、鲁棒性更强,较好地解决了存在煤层气浓度扰动时的供气系统流量控制问题.     

进气道调节系统数字式控制器的控制策略分析

飞机进气道调节系统使用数字式控制器与进气道斜板位置传感器,形成斜板控制指令,改变进气道斜板开度,使进气道和发动机流量匹配。基于进气道调节系统的工作原理及系统结构,利用Simulink建立仿真模型,分析进气道调节系统数字式控制器的控制策略,提出基于线性叠加原理的调节电压输出控制策略,并通过进气道斜板的阶跃响应,验证采用此控制策略的数字式控制器的超调量和响应时间可以满足进气道调节系统的动态特性需求。     

高于室温环境的热式气体微流量传感器性能分析

为了探索平板微热管的传热特性,了解微热管内不同温度区间的蒸汽传输特性,开展了热式气体微流量传感器及其检测系统的设计。设计了一种便于探索最佳温度测量点的热式微流量传感器结构,利用MEMS工艺进行加工制作,在不同环境温度下对其性能进行了测试,得到了环境温度与热式微流量传感器性能的关系。基于MSP430单片机和C＃语言自主开发了流量传感器检测系统,可对一定范围内的流量进行实时检测,并实时绘制流速随时间的变化曲线。研究表明,采用本文设计的热式微流量传感器结构,可以检测高于室温环境下的微流量气体,并可通过提高加热器温度或改变测温电阻对的测量位置来提高测量灵敏度。     

热电薄膜型气体流量传感器的热模拟分析

利用有限元分析工具ANSYS/FLOTRAN ,模拟并分析了一个基于薄膜结构的热电型气体流量传感器的温度场。并具体地分析了在气体流量通道入口处气体的流向角度对传感器输出信号以及气体流动状态的影响。将最终的模拟计算结果与实验数据进行比较 ,发现二者基本吻合。利用此热学模型来模拟和分析此类传感器 ,不但可以减少大量的模拟分析过程而且可以降低计算的复杂度 ,另外也为此类传感器的设计和验证提供了一个非常简单而有效的方法和依据。     

CMOS流量传感器中传热特性的计算与分析

本文利用传热学理论和数值计算方法讨论了新型恒温CMOS集成流量传感器与流体进行热交换的传热特性。通过计算初步得出了该传感器的响应时间、静差等特性与某些参数(芯片封装热阻R_T、放大倍数K等)的关系为设计高性能的流量传感器提供了一定的理论基础。     

饱和土有效应力传感器

通过对饱和土中孔隙水压力传感器的分析,建立了传感器滤水系统动态特性的数学模型,分析了传感器动态响应及动态特性,介绍了由此设计的有效应力传感器及其实际应用情况。     

引压方式动态压力传感器研制

介绍了一种通过引压方式探测动态压力信号的传感器。由于受到被测介质温度高和被测环境空间尺寸小限制,传感器需要通过引压管传递动态工作压力。为了保证引压管在传递动态压力过程中不影响传感器的频响特性,设计了一种阻抗匹配结构,减小了引压结构对传感器动态响应特性的影响,保证了动压传感器的频响特性,该传感器的检测单元包括一个引压管、一个敏感元件、一个电路组件、一个阻抗匹配管。测试结果表明：动压传感器具有（31.5～8000 Hz）频响范围。     

航空发动机进气总温传感器测温误差研究

航空发动机进口总温测量的准确性是优化发动机控制率、保障发动机飞行安全的关键因素之一。针对影响传感器测量准确性的响应时间、恢复系数，通过空气动力学和热力学理论，分析出具体的影响因素，设计了多种结构模型，并通过热风洞试验、FloEFD软件建模和热流体仿真，从材料及结构上系统地提出了优化途径和改善办法并进行了验证，尤其是分析了双余度传感器的响应一致性误差并提出改善方法。研究结果为同类传感器的设计提供了参考和借鉴。     

液体自校正涡轮流量传感器的性能试验

从分析自校正涡轮流量传感器与传统涡轮流量传感器的不同出发,介绍了自校正涡轮流量传感器的三个仪表常数及性能评定,给出了样机在正常条件、阻力矩变化、上游旋转流动以及压力损失特性的试验结果。     

Improvements of nonlinear dynamic modeling of hot-film MAF sensor

The operating procedure of engine requires that the mass air flow (MAF) sensor can measure the pulsation air flow accurately. Therefore the MAF sensor must possess fast response speed. It is necessary to study the dynamic characteristic of the MAF sensor. Both the experimental equipments and method used by authors previously are improved to obtain the sensor response data accurately in this paper. The static and dynamic separable modeling method is adopted to build the uniform nonlinear dynamic model of the hot-film MAF sensor in the Hammerstein and Wiener forms, which can describe the large/small flow-rate and positive/negative step responses. The performance indexes are calculated by the actual and model responses.     

基于PIC单片机的热膜式空气流量计设计

介绍了一种基于PIC单片机的数字输出型热膜空气流量计,用于汽车进气流量的检测.首次提出以PIC单片机为流量计控制核心,充分利用单片机内部的ADC、CCP、PSMC等硬件资源,实现了热膜传感单元输出模拟信号的采集、模数转化,以及流量信号、温度信号的输出控制等功能.针对热膜传感单元流量信号存在对环境温度交叉敏感等问题,提出一种基于二元回归分析法的热膜式流量计的校准方法,并详细介绍了流量计的自校准过程.     

热电偶动态响应测试系统

在大型船舶发动机中,高温环境下其齿轮、轴承等部件的温度是发动机运行中必须监控的数据,对于此类动态温度测量,通常选用动态响应时间短的温度传感器进行测量。为实现温度传感器动态响应时间的准确检测,设计了热电偶动态响应测试系统,以检测热电偶动态响应特性,并对影响系统测量精度的因素进行了分析。实验结果表明:动态响应测试系统性能稳定,测试结果准确可靠。     

基于STM8的热膜式流量计信号处理和自动标定系统

热膜式空气流量计具有尺寸小、灵敏性好、可靠性高、响应时间短等优点。它采用热膜传感单元与外围电路协同工作的模式。采用stm8l151单片机为核心的数字化电路能够很好的控制热膜上加热器的工作温度,将热膜产生的信号进行滤波和放大。配合采用LabVIEW编制的上位机控制界面,实现流量计的快速自动标定。     

基于恒温法的热膜式气体流量传感器的设计

设计了一种新的基于恒温法的热膜式气体流量传感器,介绍了该传感器的建模过程及其敏感元件的结构设计,并给出了流量传感器的详细设计方案。仿真和实测结果表明：该流量传感器既能对小流量信号敏感又能准确地反映大流量的输出,功耗低于0．1W,响应时间小于50ms,精度可达到0．6％FS,能够满足低功耗、快响应、高精度等性能技术指标的要求。     

基于测温偏差机理的温度传感器结构优化设计

针对某航空发动机上选用的滑油温度传感器响应速度慢、稳态测温偏差大的问题,以测温偏差的产生机理为导入,通过对测温偏差和时间常数计算公式的推导,明确稳态和动态测温偏差共同的影响因素,并以此为基础,结合滑油温度传感器在发动机上的工作环境和其自身的结构尺寸限制,提出一种增加测温端长径比、提高表面传热系数的传感器测温端结构优化措施。改进后的滑油温度传感器随发动机开展整机试验验证,试验结果表明,改进措施合理有效,改进后的传感器动态响应速度可提升至原传感器的6倍,稳态测温偏差优于1%,能够满足发动机的使用需求。     

基于Flotherm的热式汽车空气流量计热模拟分析

空气流量计是汽车众多零部件中很重要的传感器,利用Flotherm软件建立了两种热式汽车空气流量计的三维模型,并对两种方案进行热模拟,比较不同方案对流量计散热性能的影响,所得结果对于热式汽车空气流量计的设计有一定指导意义.     

汽车用热线式空气流量传感器

利用热式空气流量传感器直接测量空气质量流量的特点,设计了一种应用于测量内燃机进气系统进气量的热线式空气流量传感器。通过对传感器输出信号进行温度补偿、放大及线性化处理,其输出电压与质量流量近似呈线性关系。试验结果表明:热线式空气流量传感器应用于汽车电喷系统中,可以为发动机提供准确的进气质量流量。     

Mass flow estimation with model bias correction for a turbocharged Diesel engine

A systematic design method for mass flow estimation with correction for model bias is proposed. Based on an augmented observable Mean Value Engine Model (MVEM) of a turbocharged Diesel engine, the online estimation of states with additional biases is performed to compute the mass flows for different places. A correction method is applied, that utilizes estimated biases which are in a least-square sense redistributed between the correction terms to the uncertain mass flow maps and then added to the estimated mass flows. An Extended Kalman Filter (EKF) is tested off-line on production car engine data where the combination of an intake manifold pressure sensor, exhaust manifold pressure sensor and turbocharger speed sensor is compared and discussed in different sensor fusions. It is shown that the correction method improves the uncorrected estimated air mass flow which is validated against the airflow data measured in the intake duct.     

基于混沌RBF神经网络的汽油机进气流量预测研究

针对汽油机进气流量的多维非线性特性,提出了一种混沌径向基(RBF)神经网络的汽油机进气流量预测模型。证明了汽油机进气流量时间序列具有混沌特性,对采集的原始数据进行相空间重构,利用RBF神经网络对重构后的数据进行训练和预测,并利用混沌算法确定输出层连接权值和隐含层高斯函数径向基中心,使其达到全局最优,加快了RBF神经网络的收敛速度。仿真结果表明,与空气进气流量平均值模型、RBF神经网络预测模型比较,该模型具有更高的预测精度,为精确及时测试汽油机进气流量提供了一种全新的软件测量方法。